Текст книги "Все обо всем. Том 3"

Автор книги: Аркадий Ликум

сообщить о нарушении

Текущая страница: 1 (всего у книги 32 страниц)

Ликум Аркадий
Детская энциклопедия
"ВСЕ ОБО ВСЕМ" – 3

Часть 1. МИР, В КОТОРОМ МЫ ЖИВЕМ

Что такое ботаника?

Человек издавна изучал растительный мир главным образом с целью поиска съедобных растений. Постепенно знания, накапливаясь, превратились в науку о растениях – ботанику, а первыми людьми, посвятившими себя ей, стали древние целители и народные знахари, считавшиеся колдунами. Прежде всего им нужно было знать, какие из растений содержат ядовитые вещества, а какие оказывают на человека и домашних животных целебное воздействие. Поэтому долгие годы ботаника оставалась всего лишь частью медицины.

В XVI веке появились первые ученые, которые начали проводить чисто научные наблюдения за жизнью различных растений, описывая увиденное в толстых книгах. Авторы этих книг стали «отцами» ботаники. В XIX веке революционные работы английского ученого Чарльза Дарвина позволили ботаникам лучше понять историю растительного мира. Им удалось установить, что подобно животным все растения произошли от древних, примитивных предков.

Исследования, проведенные Дарвином, и его теория привели к созданию новых разделов и направлений в науке о растениях. Одним из таких разделов является анатомия растений, занимающаяся не только вопросами строения различных видов растений, но и поисками родственной связи между ними. Многочисленные эксперименты, посвященные изучению наследственности у растений, позволяют понять, как появляется на свет тот или иной вид и каким образом его можно изменить или усовершенствовать с точки зрения потребностей человека.

Наука, изучающая эти проблемы, называется генетикой. Экология – еще одна отрасль ботаники. В ее задачи входит определение того, как распределяются растения на земном шаре. Другими словами, она пытается ответить на вопрос о том, почему определенный вид растений существует только в данных условиях.

Палеоботаника пытается восстановить, разумеется лишь в смысле научного знания, путь, пройденный растениями от низших, древних форм до нынешних. Объекты ее изучения – окаменелые останки первобытных видов. Среди прочих разделов ботаники стоит выделить физиологию растений, изучающую протекающие в них процессы жизнедеятельности, в том числе, например, то, как они дышат и питаются. Существует также специальный раздел, занимающийся болезнями растений – патология растений.

Откуда взялись растения?

Современные научные теории утверждают, что было время, когда на Земле вовсе не существовало растений или какого-нибудь иного вида жизни. Потом сотни миллионов лет назад на нашей планете в силу не установленных пока еще причин появились первые частички протоплазмы. Протоплазмой называется первичная живая материя, обнаруженная биологами как у растений, так и у животных. Ученые полагают, что из этих крошечных частичек и произошли все живые организмы. Протоплазма, постепенно превратившаяся в растения, научилась создавать толстые внешние покровы и проводить всю жизнь, находясь неподвижно на одном и том же месте.

Кроме того, она впервые произвела на свет хлорофилл, вещество зеленого цвета, имеющее первостепенное значение вообще для всей жизни на Земле. Особые свойства хлорофилла позволяют растениям самим производить для себя пищу, получая необходимые для этого компоненты из воздуха и почвы. Первые зеленые растения были одноклеточными, однако впоследствии они произвели и многоклеточные формы. В те времена они еще не создали себе защиту от высыхания, и потому жили исключительно в водоемах. Многие из тех первых растений сохранились и до наших дней, хотя и в весьма видоизмененном состоянии. Это не что иное, как хорошо всем знакомые водоросли. Особая группа растений развивалась не так, как все остальные и научилась добывать пищу без помощи хлорофилла. К этим не зеленым растениям относится большая часть бактерий и грибы.

Современные виды растений произошли преимущественно от водорослей. Часть из них вышла из моря на сушу и, развив корневые отростки, сумела закрепиться на почве. У них образовались маленькие зеленые листочки, покрытые тонкой кожицей, предотвращающей их высыхание. Так появились первые мхи и папоротники. Все древние формы растений размножались посредством простого деления или при помощи спор, крошечных пылеобразных частичек, выполняющих те же функции, что и семена. Их главное отличие от последних состоит в том, что у семян имеется питательный запас, а у спор – нет.

С течением времени у некоторых споровых растений развились новые органы – цветки, и врезультате возник новый способ размножения – при помощи семян. Образовалось две группы семенных растений: голосеменные (более древние) и покрытосеменные. Вторые отличаются от первых тем, что у них семя целиком заключено в защитную оболочку плода. Эти растения стали высшим (пока) этапом в эволюции растительного мира нашей планеты.

Как питаются растения?

Как ни странно это прозвучит, но у растений имеются свои «фабрики» по производству пищи. Этими «фабриками» являются зеленые листья. Все мы хорошо знаем, что и персики, и яблоки сладки на вкус, а это значит, что в них содержится сахар. Откуда же он берется? Он вырабатывается листьями персикового или яблоневого дерева, черпающего необходимые для этого продукты из почвы и воздуха.

Один из компонентов – углекислый газ – листья самостоятельно поглощают из воздуха. Другой – влагу – корни дерева добывают из почвы. Этих двух веществ растениям оказывается достаточно для производства сахара. Необходимо отметить, что процесс синтезирования пищи протекает в листьях лишь под действием солнечных лучей и потому получил название фотосинтеза. «Фото» впереводе с греческого языка означает «свет». Многие растения, однако, как мы знаем, не имеют сладких плодов или сока. Это отнюдь не означает, что их листья не вырабатывают сахар: просто он слишком быстро превращается в несладкий крахмал или белок.

Разумеется, пищевым «фабрикам» растений, точно так же, как и любым другим, требуются машины. В листьях в качестве машин выступают маленькие зеленые тельца – хлоропласты. Цвет их объясняется большим содержанием зеленого вещества – хлорофилла. Энергию, приводящую «машины» вдвижение, поставляет солнце. В целом процесс производства пищи протекает следующим образом. Корни растений забирают влагу из почвы. Вода поднимается по ним и далее по стеблю и веткам, пока не попадает в сосуды, имеющиеся на листьях.

Далее она растекается по ним и, попав в каждую клетку, добирается до хлоропласт. Вместе с водой в листья поступает и пища, произведенная ранее самими растениями, но не попавшая в места накопления питательных веществ: в корни, плоды и семена. Одновременно листья поглощают воздух, содержащий углекислый газ. Между этим газом и водой в хлоропластах под действием солнечного света протекает химическая реакция и образуется крахмал или сахар. Вслед за этим образовавшиеся питательные вещества по тем же сосудам разносятся по всему организму растения.

Кроме того листьям приходится избавляться от поглощенных в процессе создания пищи ненужных веществ и продуктов выделения. Поэтому оставшаяся неиспользованной большая часть воздуха, обогащенного к тому же кислородом, образующимся во время протекания фотосинтеза, выделяется в атмосферу через устьица – маленькие отверстия между клетками на нижней стороне листа.

Зачем деревьям кора?

Внешняя оболочка древесного ствола или корня называется корой. Впрочем, называть ее оболочкой неправильно; скорее это внешняя часть ствола или корня. Подчас бывает довольно трудно определить ее толщину, потому что у таких деревьев, как пальма например, вообще не существует четкой границы между корой и древесиной. Зачем же нужна кора деревьям? Одна из главных ее функций заключается в том, что она защищает внутреннюю, более нежную часть дерева. Кора не только предотвращает ее высыхание, но и ограждает отвсевозможных внешних повреждений.

Кора некоторых деревьев даже способна сопротивляться пламени. Известны случаи, когда в Америке находили мамонтовые деревья со следами пожара на толстой, волокнистой коре, при этом надежно защищенная древесина оказывалась неповрежденной. Процесс образования коры может растягиваться на годы. Например, на совсем молодом побеге клена твердой коры нет как таковой, и маленькие веточки обладают абсолютно гладкой поверхностью. Поэтому, когда древесный слой такого побега начинает расти, мягкая внешняя кожура может лопнуть в том или ином месте. Впрочем, повреждения такого рода, как правило, дереву не страшны и залечиваются им самим изнутри.

Постепенно, один за другим участки внешней оболочки молодого растения высыхают и отмирают; эти мертвые чешуйки и придают коре такой грубый вид. Часть из них постоянно отламывается или сбрасывается самим деревом, по мере того как оно растет и взрослеет. Люди научились пользоваться корой многих деревьев для своих практических нужд. Например, почти все деревянные пробки делаются из коры пробкового дуба. Кора болиголова используется для дубления кожи. Специя, используемая при готовке, известная нам под названием «корица», не что иное, как измельченная в порошок кора дерева, растущего в юго-восточной Азии.

Хинин – замечательное лекарство против малярии – получают из коры хинного дерева. В медицине вообще используется множество экстрактов из коры ветвей и корней различных пород деревьев.

Что такое эвкалипт?

Когда-то эвкалипты росли только у себя на родине, в Австралии. Однако теперь, с помощью человека они распространились по всему свету. Их можно встретить в Европе, северной Африке, Индии, Южной Америке, на юге Соединенных Штатов.

Внешний вид эвкалиптов производит неизгладимое впечатление на человека, не видавшего их прежде. Они представляют собой высоченные, красивые деревья с мясистыми, покрытыми кожистой оболочкой листьями, свисающими отвесно вниз. Высокие и стройные стволы эвкалиптов растут необычайно быстро: известны случаи, когда отдельные деревья прибавляли в росте до четырех метров в год! Попадаются эвкалипты, достигающие в высоту ста метров, совсем немного уступая гигантским калифорнийским секвойям.

Эвкалипты чрезвычайно полезные деревья. Их ценные для человека качества весьма разнообразны. Например, из-за того, что эвкалиптам требуется большое количество влаги, их часто сажают в болотистой местности. В результате в некоторых регионах мира это приводит к сокращению количества больных малярией идругими заболеваниями. Не ограничиваясь таким целительным воздействием на природные условия, эвкалипт щедро снабжает человека всевозможными лекарственными препаратами. Листья этих деревьев испещрены множеством пор, заполненных жидкостью бледно-желтого цвета, по запаху немного напоминающей камфару. Это – эвкалиптовое масло, которое врачи часто дают вдыхать больным, чтобы прочистить верхние дыхательные пути. Оно часто используется и как внутреннее средство, благотворно влияющее на деятельность почек и успокаивающее нервную систему. Иногда оно даже применяется в хирургии в качестве антисептика – препарата для предотвращения заражения.

Древесина эвкалиптов обладает высокой твердостью, но при этом легко поддается обработке. Она особенно высоко ценится при постройке деревянных кораблей, а также в качестве материала для внутренней отделки домов, поскольку имеет красивую блестящую поверхность.

Как распространяются сорняки?

Когда произносят слово «сорняк», то имеют в виду какое-то бесполезное растение. Однако с точки зрения природы все растения приносят одинаковую пользу. Другое дело, что люди отбирают и культивируют только те из них, которые обладают ценными качествами для самого человека, авсе остальные, растущие на возделанных полях и огородах, называют сорняками! Вред, приносимый сорняками, может быть различным. Некоторые из них являются ядовитыми для коров и лошадей, пасущихся на лугах. Другие причиняют ущерб ценным культурам, отбирая у тех солнечный свет, влагу и содержащиеся в почве питательные вещества. Третьи являются паразитами, служат источниками болезней или привлекают насекомых, наносящих вред посевам.

Известно, как трудно бороться с сорняками: каждый год их приходится выпалывать заново. Это происходит оттого, что пути распространения сорняков весьма разнообразны и с трудом поддаются контролю со стороны человека. Определенная часть сорняков переносится с одного места на другое вместе с кормом для скота, пылью, мусором или навозом. Однако большинство из тех, которые доставляют особенно много хлопот и неприятностей, вовсе не нуждаются в услугах человеческой беспечности или неаккуратности. У них в достатке имеются собственные средства для распространения и размножения.

Например, такие сорняки, как очный цвет, паслен, повилика, и многие травы производят столь огромное количество семян, что часть из них выживает практически в любых условиях. У других сорных растений на семенах или плодах имеются отростки в виде волосков или крылышек. С их помощью семенам удается перемещаться по ветру на значительные расстояния. Так распространяются щавель, кислица и одуванчик. Есть и такие сорняки, у которых вместо волосков на семенах или плодах вырастают колючки или маленькие крючочки, цепляющиеся за шерсть животных или одежду людей. Таким способом пользуется известный всем чертополох.

Однако наиболее изворотливые из сорняков распространяются вообще не с помощью семян. У них вырастают разветвленные подземные стебли, а то, что мы видим на поверхности, – это всего лишь небольшие вертикальные отростки. Если же подземный стебель перерубить, то эти отростки, вместо того чтобы погибнуть, становятся просто отдельными растениями!

Как растет аспарагус?

Во времена древних греков и римлян аспарагус считался одним из самых изысканных деликатесов. Тем не менее, как это ни покажется странным, он до сих пор дико растет во многих европейских странах на побережье Средиземного моря, а также и в других местах с песчаной почвой. Он настолько распространен в степных областях России, что служит пищей для пасущегося скота! Порядка ста пятидесяти видов дикорастущего аспарагуса широко встречаются в жарких и тропических странах. Многие из них культивируются, причем часто в чисто декоративных целях. Замечательная особенность этого растения состоит в том, что его нежные побеги идут в пищу, а папоротникообразные листья служат украшением интерьеров домов.

Если аспарагус хотят использовать как продукт питания, то его стебли срезаются в тот период, пока листья еще не распустились из почек и длина побегов не превышает тридцати – тридцати пяти сантиметров.

Аспарагус – это растение из семейства лилий, и, как уже отмечалось, имеется множество его разновидностей. Если растению позволить расти нормально, не обрезая стебли, его рост достигает шестидесяти сантиметров и даже выше, и у него вырастают веточки, на которых вначале распускаются маленькие белые цветочки, а затем появляются красные блестящие ягоды. Хотя супы, горячие блюда и салаты из аспарагуса считаются весьма изысканной пищей, его питательная ценность невелика из-за большого содержания воды.

Аспарагусы можно выращивать из семян или из корней, посаженных в неглубокие бороздки. Сажать их следует там, где поверхностный слой почвы достаточно глубок, богат питательными веществами и к тому же содержит много песка. Если растение не погибнет в первые три года жизни, то впоследствии оно ежегодно будет плодоносить в течение девяти и более лет. Следует помнить, что необходимо каждый год обогащать почву, внося в нее удобрения, чтобы получать хороший урожай.

Каким образом сок поднимается вверх по дереву?

В организме человека и животных кровь циркулирует по телу, подгоняемая мощным насосом, каковым является сердце. Таким образом каждая клеточка организма получает все необходимые для своей жизнедеятельности вещества. Каждая часть дерева также омывается изнутри раствором питательных компонентов в воде – соком растения. Однако ни одно дерево не обладает сердцем. Как же в таком случае сок поднимается вверх по дереву? Наука до сих пор не может дать точный ответ на этот вопрос. Ни одна из существующих на сегодняшний день теорий не предлагает полного и окончательного объяснения этого явления.

Поэтому ученые склоняются к мысли, что перемещение сока по дереву осуществляется под действием нескольких сил, действующих одновременно. Наиболее широко распространена теория осмотического давления. Дело в том что во всех живых организмах раствор питательных веществ проникает в клетки через тонкие оболочки-мембраны. Это происходит потому, что концентрация растворенных веществ по разные стороны мембран различна, а следовательно, согласно законам физики, она стремится выровняться. Такое явление (встречающееся, кстати, не только в живой природе) называется осмосом, а разность концентраций вещества по разные стороны мембраны, являющаяся движущей силой процесса, – осмотическим давлением.

Таким образом, чем больше эта разность концентраций, тем большее количество жидкости переносится через мембрану. Необходимые растениям для поддержания жизни вода и минеральные соли находятся в почве. Поскольку их содержание там выше, чем в корнях деревьев, возникает осмотическое давление, заставляющее влагу с растворенными в ней солями проникать внутрь растения. Благодаря тому же эффекту, сок поднимается по корню в ствол и далее в остальные части дерева. Минеральные соли остаются в клетках дерева, по мере того как раствор проходит через них, а излишки воды испаряются из листьев.

Существует и иная гипотеза на этот счет. Согласно ей, перемещение сока происходит благодаря, во-первых испарению воды из листьев, а во-вторых наличию «когезии» воды. Когезией называется сила, вызывающая своего рода «прилипание» одной маленькой частички вещества к другой. Как утверждает эта теория, при испарении влаги из листьев в их клетках возникает вакуум, ив результате они начинают притягивать воду из соседних клеток. Там происходит то же самое, и так далее, пока не доходит до корней, вбирающих влагу (а вместе с ней и питательные вещества) из почвы. Что же касается когезии, то она удерживает частички воды вместе, когда они поднимаются вверх по стволу, что позволяет сохранить этот поток непрерывным.

Где растут орехи?

Существует множество различных по цвету, размеру, форме и вкусу плодов, заключенных в твердую оболочку – скорлупу, которые мы объединяем под общим названием орехи. Пожалуй, самыми популярными и любимыми у большинства людей являются грецкие орехи, чьи морщинистые ядра заключаются в светлую, круглую и гладкую скорлупу. В древности на Востоке правители разных стран посылали их в качестве ценных даров государям тех земель, где эти орехи не росли. Точно так же издревле ценился и другой орех – каштан.

Встречаются каштановые деревья, чей возраст превышает пятьсот лет. Во многих странах они пользуются большой любовью, особенно в Испании. Один из наиболее вкусных и в то же время трудно раскалываемых – бразильский орех. Эти орехи обладают трехгранной скорлупой и растут гроздьями по двадцать и даже более штук, плотно упакованными в прочную круглую оболочку. Когда орехи созревают, вся гроздь целиком падает на землю, а поскольку высота деревьев, на которых они растут, нередко достигает тридцати метров, то неудивительно, что местные жители стараются обходить их стороной, особенно в ветреную погоду.

Широко известны миндальные орехи. Деревья, на которых они растут, бывают двух видов. Те из них, что распускают белые цветы, дают горькие плоды, используемые в производстве лекарств и ароматических экстрактов. Сладкие орехи, годные в пищу, растут на деревьях с розовыми бутонами. Миндаль выращивают в основном в Средней Азии, на Ближнем Востоке, на побережье Средиземного моряи в Калифорнии. Несомненно, что наиболее ценным среди всех орехов является кокосовый.

Родина кокосовых орехов – восточное побережье Индии и острова южных морей, однако теперь они растут в тропических странах на всех без исключения континентах. Их ценность объясняется высоким содержанием белка и других питательных веществ. В странах с умеренным климатом, таких, как Россия, наиболее широко распространен лесной орех, или фундук. Эти орехи растут маленькими гроздьями по две-четыре штуки вместе, заключенные в чашечки из листьев. Заросли лещины (еще одно название для лесного ореха) часто встречаются в лесах средней полосы, откуда, по всей видимости, и появилось название растения.